Tutorial de ambient occlusion con VRay

La oclusión ambiental es el efecto de oscurecimiento que se genera en aquellas zonas de las superficies donde llega menos energía lumínica o menos rebotes de luz, típicamente las esquinas, los encuentros entre superficies, ranuras, oquedades, etc.

Sin oclusión ambiental las escenas tienden a mostrarse planas, poco contrastadas y con los encuentros mal definidos:

Para evitarlo, hay varias maneras de generar oclusión ambiental con VRay.
La primera es simplemente activar la casilla On en la sección Ambient occlusion de la persiana V-Ray::Indirect Illumination (GI). Este método es muy rápido porque se limita a oscurecer los encuentros entre las superficies, sólo hay que configurar tres parámetros, la intensidad del oscurecimiento, su radio de acción y las subdivisiones, que conviene aumentar para evitar una oclusión ruidosa:

La segunda es activar la casilla On en la sección Detail Enhancement de la persiana V-Ray::Irradiance map. Según tengo entendido, esto lo que hace es calcular un "brute force" en las zonas donde se producen los encuentros, por tanto, es un método muy preciso, pero tiende a generar ruido, a menos que se aumente bastante las subdivisiones, con lo cual el tiempo de render se incrementa bastante:

El tercer método, probablemente el mejor de todos, es hacer un pase de ambient occlusion con el mapa VRayDirt. Se hace de la siguiente manera:

- Activa la casilla Elements Active de  la pestaña Render Elements.
- Presiona el botón Add... y añade un VRayExtraTex.
- En la persiana VRayExtraText parameters, presiona el botón None y añade un mapa VRayDirt.
- Arrastra ese mismo botón hacia el editor de materiales para crear una instancia del mapa y así poder configurarlo. Normalmente es suficiente con cambiar el valor radius, en función del tamaño de los objetos en la escena, y aumentar las subdivisiones para eliminar el grano:

- El botón Exclude... nos permite excluir los objetos de la escena que no deben verse afectados por la oclusión ambiental, por ejemplo, los cristales o las luminarias.
- Al tirar el render, desplegando el canal VRayExtraTex en el FrameBuffer de VRay, se puede ver la imagen generada con este mapa. Si sólo se necesita el pase de ambient occlusion, se puede generar muy rápidamente desactivando todas las luces de la escena y la iluminación global (la casilla On de VRay::Indirect Illumination). No importa que el render salga todo negro en el canal RGB Color , el mapa VRayDirt se genera correctamente:

- En Photoshop esta imagen se coloca como una capa encima de la capa del render, con el modo de fusión Multiplicar, siguiendo más o menos el siguiente esquema de capas:



- El valor de la Opacidad nos permite atenuar el efecto de oclusión ambiental, por tanto, no importa si el mapa VRayDirt ha salido muy oscuro.
- Para evitar que el fondo salga negro (en este caso lo que se ve a través de los huecos del muro), se puede añadir a la capa VRayDirt una máscara con el canal alpha que haya generado el render. O bien se puede editar directamente la capa VRayDirt rellenando de blanco esos huecos.
- Opcionalmente también se puede añadir una capa de ajuste de Niveles para atenuar o bien incrementar el efecto de oclusión ambiental en la imagen.

La gran ventaja de este método es que nos permite tener un control absoluto sobre el efecto de oclusión ambiental deseado sin necesidad de hacer pruebas de render adicionales, porque se ajusta en postproducción:

Demo Reel 2011

Video que muestra una recopilación de las pruebas y trabajos de infografía realizados en 2011:

Callejón

Composición de un callejón utilizando técnicas de modelado "Low poly". En la primera imagen quise transmitir un ambiente otoñal y húmedo, propio de cuando escampa. La segunda es el mismo encuadre pero con una iluminación nocturna.

En esta composición utilicé fotografías de fachadas sacadas de internet y trabajadas en photoshop, para eliminar la perspectiva y crear los mapas de relieve y de opacidad. La calzada es una textura medieval sacada de cgtextures. No encontré ninguna textura convincente para el acerado y el bordillo, así que al final los hice combinando distintos mapas procedurales.

Ambas escenas están iluminadas con un cielo HDRI y una luz Target direct estandar (para el sol y la luna). En la escena nocturna utilicé además 4 luces planas vray situadas detrás de las fachadas. Los mapas de opacidad se combinaron con la propia textura de la fachada para que cada ventana proyectara una luz diferente.

Las luces de las farolas fueron un poco más complicadas, con una simple luz VRay esférica no conseguía que iluminaran lo suficiente sin quemar la fachada. Tras muchas pruebas opté por utilizar dos luces superpuestas: una VRay esférica para la iluminar los elementos más próximos, y otra omni estandar de max, con los parámetros de atenuación configurados para iluminar a media y larga distancia. Si entonces hubiera conocido las bondades del "linear workflow", seguro que no hubierta tenido tantos problemas.

Las bombillas son simples esferas autoiluminadas con un VRayLightMtl. Para el cristal de la farola el reto fue crear un material capaz de atrapar la luz en su interior y a al mismo tiempo dispersarla. Lo logré con un material VRay2sided en el que introduje un "cristal" con efecto glossi, tanto en la reflexión como en la refracción.

Como de costumbre, el render final fue retocado en postproducción haciendo uso de los "render elements". El charco con sus reflejos, y los efectos "lens flare" de las farolas también fueron añadidos en postproducción.











El siguiente vídeo, realizado para la demo reel, refleja el proceso de colocación y modelado de los elementos de las fachadas. Es muy corto, pero contiene numerosas claves de animación, y fue un auténtico lío coordinar el recorrido de la cámara con el movimiento de las fachadas y la animación de las texturas.

Finalmente una animación que muestra la transición entre el día y la noche. Están animados el cielo, las condiciones lumínicas, las texturas y la exposición de la cámara. Las luces de las ventanas que se van encendiendo son en realidad planos que se van desplazando para dejar pasar la luz.

Lounge Chair - Imagen de estudio

El célebre diseño "Lounge Chair" de Charles Eames, alojado en un set de iluminación (una "C" extruida), con tres vraylights planas que proporcionan la luz principal desde diferentes ángulos, dos fotométricas para enmarcar las esculturas, y algunas otras pequeñas luces accesorias.







Para obtener la imagen final, se combinaron en photoshop los distintos canales que se obtienen con la herramienta "Render elements" de V-Ray, lo que permite retocar por separado los distintos aspectos de la imagen: la iluminación directa, la iluminación indirecta (GI), refracciones, reflexiones, brillos especulares, autoiluminados, cáusticas, etc:

Al material neutro del set le introduje un mapa Gradient Ramp radial en el nodo de reflexión, para centrar los reflejos bajo la butaca, sin que afectara al resto del escenario.

Residencial "El mirador de la Peña" en Collado Villalba.

Conjunto de 9 lujosas viviendas (8 pareadas y una independinete) de gran tamaño, proyecto realizado para la constructora Cimaga. Aunque no se llegaron a construir (coincidió con el "pinchazo" de la burbuja), las infografías siguen expuestas en la web de cimaga.

Plantas de distribución a nivel de calle

Alzados

Una vez más, modelado en AutoCAD y luego exportado a 3ds Max, me sirvió para ensayar algunas técnicas iluminación y texturizado que no conocía. En su día quedé realmente satisfecho con el resultado, aunque hoy veo que lo podría mejorar bastante.
Las principales dificultades fueron el modelado de la infraestructura y las cubiertas amansardadas, y encajar el modelo en un terreno irregular.

Vista aérea de la promoción

Acercamiento

Este proyecto pude tomarlo con más calma, y dedicar más tiempo al texturizado. Las texturas las realicé a partir de fotografías proporcionadas por los fabricantes del material, para que tuvieran un aspecto lo más cercano posible a la realidad. Aprendí a hacer texturas sin costuras, por ejemplo, el ladrillo de la imagen de al lado.
También trabajé a partir de fotografías las texturas del terreno "silvestre", la hiedra del vallado y los setos de arizónica. Seguramente hoy hubiera utilizado plugins que simplifican la tarea y dan resultados muy realistas.

Mi principal pesadilla fue orientar correctamente las texturas, especialmente en las cubiertas. No conocía el UVW Map, ni el Unwrap UVW ni los canales de mapeado. No se ni cómo lo hice, no me acuerdo.

Mis primeros interiores quedaron algo "desangelados", no pude amueblarlos ni darles a oportuna ambientación: